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近年来,随着恶性肿瘤发病率与死亡率的上升,影像探针用于肿瘤精准影像的研究愈发重要。其中,CT与MRI纳米影像探针由于具有多功能化、生物相容性好、易于靶向病灶区等优点,引起了人们广泛的兴趣与关注。目前,CT与MRI纳米影像探针在精准诊断肿瘤方向上正面临着新的发展趋势:（1）研发智能响应型CT纳米探针,通过特异性响应肿瘤微环境（酸碱度、氧化还原性、酶等）,精准诊断肿瘤;（2）研发基于CT新兴技术的多功能CT纳米影像探针,利用能谱CT或者CT功能成像技术,实现肿瘤精准诊断与预后监控;（3）研发兼具MRI结构与功能影像的双模态影像探针,利用MRI结构与功能影像同机融合策略,实现肿瘤组织结构与微环境的双模成像,为肿瘤诊断、治疗与预后提供重要的参考信息。基于以上分析,本论文设计并发展了系列新型CT和MRI纳米影像探针,用于肿瘤的精准诊断以及预后监控,主要包括以下几方面工作:1.纳米CT负造影剂用于骨肉瘤精准诊断:针对目前CT正造影剂无法精准诊断骨肉瘤等具有高CT密度值病变的缺陷,我们首次提出纳米CT负造影剂的概念;借助于HMSN@AB@PEG纳米CT负造影剂,特异性响应肿瘤酸性微环境产生氢气,显著降低骨肉瘤区域的CT密度值。其中,瘤内注射材料后,CT值降低约20倍,与周围正常骨组织形成巨大的CT影像信号对比度,实现了骨肉瘤精准诊断。纳米CT负造影剂的研究策略,将为利用CT负造影剂实现无腔实体瘤的精准诊断提供了可能,极大地拓展了CT的应用范围,具有重要的临床价值。2.MRI结构影像与功能影像同机融合策略用于肿瘤精准光热治疗:肿瘤光热治疗过程中,光热制剂的精准定位与光热温度的原位实时监控,对于实现精准的肿瘤光热治疗具有重要意义。基于此,我们提出利用MRI结构影像（T1-MRI）与功能影像（MRTI）同机融合的创新策略,借助于构建的NaBiF4:Gd@PDA@PEG多功能纳米MRI探针,成功实现了肿瘤精准光热治疗:T1-MRI用于精准定位纳米光热制剂,MRTI用于实时监控肿瘤与周围正常组织在光热治疗过程中的温度变化。其中,材料在11.7 T磁场下,纵向弛豫速率（r1）为1.2 mM-1 s-1;实时监控温度的时间分辨率可达每帧19秒,温度变化检测精度约为0.1 K。利用该策略,可以实现光热制剂的精准定位和光热治疗温度的实时监控,为肿瘤的精准光热治疗提供了可能。3.CT结构影像与功能影像同机融合策略用于光热肿瘤血管监控:血管作为肿瘤转移的重要途径,精准影像治疗过程中肿瘤血管的变化,对评估肿瘤转移的研究至关重要。基于此,我们提出利用CT结构影像（CTA）与功能影像（CTP）同机融合的策略,借助于构建的BiF3@PDA@PEG多功能纳米CT探针,用于监控肿瘤光热治疗过程中的血管变化,进而辅助评估肿瘤血管转移。该策略借助于CT影像手段监控肿瘤治疗及预后过程中微环境的实时变化,将有望为影像评估肿瘤转移途径提供借鉴性思路。